1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ. ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΔΕΛΗΚΑΡΑΟΓΛΟΥ Επίκουρος Καθηγητής Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο.

Πρακτικά του 8 ο Εθνικού Συνεδρίου Χαρτογραφίας, Θεσσαλονίκη, 24-26 Νοεμβρίου 2004 Εξελισσόμενες Τεχνικές, πρότυπα, τάσεις και προκλήσεις από το χώρο της Χαρτογραφίας και της Γεωπληροφορικής για την ανάπτυξη Υπηρεσιών Αξιοποίησης της Γεωγραφικής Θέσης ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΔΕΛΗΚΑΡΑΟΓΛΟΥ Επίκουρος Καθηγητής Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Περίληψη Οι "Υπηρεσίες Αξιοποίησης της Γεωγραφικής Θέσης (Location Based Services, LBS)" αποτελούν μια πρόσφατη καινοτομία στο χώρο των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Γεωπληροφορικής. Οι συγκεκριμένες υπηρεσίες μπορούν να παρέχουν την δυνατότητα στους κατάλληλα εξοπλισμένους χρήστες, αφού πρώτα εντοπίσουν την γεωγραφική τους θέση, να αναζητούν και να ανακτούν γενικές ή εξατομικευμένες πληροφορίες που αφορούν την ευρύτερη περιοχή ή τον περιβάλλοντα χώρο όπου ευρίσκονται ή κινούνται. Με τη παρούσα εργασία επιχειρείται να δοθεί μια συνοπτική επισκόπηση αυτής της πολλά υποσχόμενης τα τελευταία χρόνια τεχνολογίας αιχμής. Εξετάζονται μερικές από τις βασικές τεχνολογίες, τα πρότυπα και οι τάσεις που έχουν επηρεάσει την ανάπτυξή των εν λόγω εφαρμογών. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στη διασύνδεση δύο διαφορετικών γεωεπιστημονικών πεδίων, του δορυφορικού εντοπισμού και των Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών, καθώς και στη διασύνδεση τους με το Διαδίκτυο και τις ασύρματες επικοινωνίες. Επίσης, περιγράφονται τα βασικά λειτουργικά στοιχεία, ομοιότητες και διαφορές και σενάρια χρήσης δύο τυπικών εφαρμογών LBS που αποσκοπούν, για παράδειγμα, στην εξυπηρέτηση χρηστών είτε σε ένα περιορισμένο γεωγραφικό χώρο ή σε μια ευρύτερη περιοχή, όπου ανάλογα με τις διαφαινόμενες ανάγκες διαμορφώνονται και οι ανάλογες τεχνικές λύσεις. Τέλος, με βάση τις πρώτες εμπειρίες και δοκιμές των εν λόγω εφαρμογών, γίνεται αναφορά στις περαιτέρω δυνατότητες που προσφέρονται για τις εφαρμογές LBS μέσα από τις χαρτογραφικές υπηρεσίες Διαδικτύου, ιδιαίτερα όσον αφορά τη διανομή χωρικών δεδομένων και τη επέκταση των Υπηρεσιών Αξιοποίησης της Γεωγραφικής Θέσης με επιπλέον χωρικές λειτουργίες όπως κατ απαίτηση γεωαναφορά, χωρικό εντοπισμό θέσεων ενδιαφέροντος, χαρτογράφηση κ.ά. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ Οι δορυφορικές τεχνολογίες εντοπισμού θέσης αναπτύσσονται συνεχώς με ραγδαίο ρυθμό και προσφέρουν νέες δυνατότητες για ποικίλες εφαρμογές πρακτικού ενδιαφέροντος. Τυπικό παράδειγμα αποτελεί το Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού GPS, το οποίο σε συνδυασμό με τις νέες τεχνολογίες επικοινωνιών (π.χ. το Διαδίκτυο, ασύρματες τηλεπικοινωνίες, κ.ά.), τις τεράστιες βελτιώσεις στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές και τα Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών (Geographic Information Systems, GIS), έχει οδηγήσει σε ένα νέο πεδίο τεχνολογιών αιχμής, τις λεγόμενες Υπηρεσίες Αξιοποίησης της Γεωγραφικής Θέσης, οι οποίες αναφέρονται διεθνώς ως Location Based Services (LBS). Η διασύνδεση των εν λόγω τεχνολογιών μέσω της νέας μορφής του Διαδικτύου, του λεγόμενου Κινητού Ιστού (Mobile Web), έρχεται να καλύψει τις ανάγκες για πρόσβαση στην πληροφορία χωρίς χρονικούς ή χωρικούς περιορισμούς (anywhere-anytime access) δια μέσου της χρήσης χώρο-ενήμερων κινητών συσκευών (location-aware mobile devices). Σήμερα, οι προσωπικοί ψηφιακοί βοηθοί (Personal Digital Assistants, PDAs) ή υπολογιστές παλάμης (palmtops) και τα κινητά τηλέφωνα συγκλίνουν προς, τα αποκαλούμενα, τερματικά επόμενης-γενιάς, τα οποία συνδυάζουν την παραδοσιακή χρήση φωνής και μεταγωγής δεδομένων, καθώς και ικανότητες με αρκετή δύναμη επεξεργασίας προκειμένου να αντιμετωπίζονται οι γενικές ανάγκες υπολογισμών, παρέχοντας παράλληλα υψηλής ευκρίνειας

έγχρωμες οθόνες και ευκολότερους τρόπους χειρισμού και ελέγχου από τους χρήστες. Σαν συνέπεια, διάφορες υπηρεσίες είναι πλέον δυνατές όχι μόνο προς τις κινητές συσκευές αλλά και από τις κινητές συσκευές, έτσι ώστε να παρέχονται ετερογενείς μεν πληροφορίες αλλά με θεματική σημασιολογία εξαρτώμενες από την προτιθέμενη χρήση, τη θέση του χρήστη, το χρόνο και άλλες παραμέτρους ανάλογα με την κινητικότητα του εκάστοτε χρήστη και την γεωγραφική κάλυψη που παρέχουν οι εν λόγω υπηρεσίες. Οι εξελίξεις αυτές έχουν ωθήσει το OpenGIS Consortium (OGC) να ορίζει τις Υπηρεσίες Αξιοποίησης της Θέσης ως οποιαδήποτε υπηρεσία εφαρμογής που εκμεταλλεύεται τη θέση ενός κινητού τερματικού. Λαμβάνοντας υπόψη αυτόν τον ορισμό, οι υπηρεσίες LBS μπορούν να θεωρηθούν ως μια ειδική μορφή GIS, με τον περιορισμό ότι οι επερωτήσεις και η ανάκτηση πληροφοριών συσχετίζεται με την εκάστοτε γνωστή θέση του χρήστη στον χώρο ή την περιοχή που ευρίσκεται ή κινείται. Με άλλα λόγια, η λειτουργία τους στηρίζεται πρωτίστως στην πληροφορία για τη γεωγραφική θέση της κινητής συσκευής, η οποία με τη σειρά της συσχετίζεται με άλλες πληροφορίες ενδιαφέροντος προκειμένου να αποκτήσει προστιθέμενη αξία για τον χρήστη, µε τρόπο τέτοιο ώστε αυτός να αξιοποιεί πληροφορίες προσαρμοσμένες στην τρέχουσα γεωγραφική του θέση και ανάλογα με τις συγκεκριμένες ανάγκες του σε μια δεδομένη χρονική στιγμή. Έτσι το κύριο χαρακτηριστικό γνώρισμα των υπηρεσιών LBS είναι ότι επιτρέπουν στους χρήστες να προσανατολίζονται και να πλοηγούν σε άλλες τοποθεσίες. Από την πλευρά του χρήστη οι υπηρεσίες αυτές προσφέρουν ενδεικτικά πολύπλευρα οφέλη, όπως: Έγκυρη και έγκαιρη πληροφόρηση, σχετική µε την τρέχουσα τοποθεσία στην οποία βρίσκεται ή κινείται ο χρήστης. Εξατομικευμένη πληροφόρηση, ανάλογα µε τις προτιμήσεις ή τις ανάγκες του χρήστη. Ποιοτικά καλύτερη πληροφόρηση, δεδομένου ότι η ποιότητα της πληροφορίας και ο βαθμός σχετικότητάς της αυξάνεται καθώς η πληροφορία συνδυάζεται µε την τρέχουσα γεωγραφική θέση του χρήστη και τη συγκεκριμένη χρονική στιγμή που ο χρήστης την έχει ανάγκη. Μεγαλύτερη ασφάλεια, μέσα από τη δυνατότητα του χρήστη να εντοπίζει πηγές βοήθειας αλλά και να εντοπίζεται όταν βρίσκεται σε δύσκολη θέση. Εύκολη και με ακρίβεια δρομολόγηση από μια τοποθεσία σε συγκεκριμένους άλλους προορισμούς, με ταυτόχρονη δυνατότητα παροχής και αξιοποίησης γεγονότων (notification of events) ή σημείων ενδιαφέροντος (points of interest) κατά τη διάρκεια της διαδρομής του χρήστη, ανάλογα με προκαθορισμένες προτιμήσεις του χρήστη (user profile). 2. ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΜΕΡΗ ΤΩΝ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ LBS Είναι ευνόητο ότι οι υπηρεσίες LBS στοχεύουν να καλύψουν τις εκάστοτε απαιτήσεις ακρίβειας της θέσης του χρήστη ανάλογα με τις απαιτήσεις που καθορίζονται από τις εφαρμογές που εξυπηρετούν, µε το χαμηλότερο δυνατό κόστος και µε τον ελάχιστο αντίκτυπο στο δίκτυο επικοινωνίας και τον απαιτούμενο εξοπλισμό, διατηρώντας παράλληλα υψηλή απόδοση στην παροχή των εν λόγω υπηρεσιών. Προφανώς, η τεχνολογία που απαιτείται για την παροχή των υπηρεσιών αυτών αφορά στην εύρεση της θέσης ή της τοποθεσίας, των γεωγραφικών στοιχείων εκείνης της θέσης ή της περιοχής διακίνησης του χρήστη και ενός μηχανισμού μέσω του οποίου να υποβάλλονται σε επεξεργασία οι πληροφορίες θέσης μαζί με τα συναφή γεωγραφικά στοιχεία της περιοχής ενδιαφέροντος, για να παρέχεται έτσι η ζητούμενη υπηρεσία αξιοποίηση της θέσης του χρήστη. Συνεπώς, τα βασικά τμήματα υποδομής που είναι ζωτικής σημασίας προκειμένου να υλοποιηθεί μια υπηρεσία LBS περιλαμβάνουν: I. Κατάλληλες τεχνολογίες εντοπισμού της θέσης του χρήστη και αντίστοιχα κατάλληλες χώρο-ενήμερες κινητές συσκευές που χρησιμοποιούν τις εν λόγω τεχνολογίες II. Ένα δίκτυο επικοινωνίας, που συνδέει το χρήστη με το φορέα παροχής υπηρεσιών III. Μια κεντρική ή αποκεντρωμένη βάση γεωγραφικών δεδομένων, όπου αποθηκεύονται οι πληροφορίες ενδιαφέροντος IV. Κατάλληλα εργαλεία για την εξαγωγή πληροφοριών από τη βάση δεδομένων ανάλογα με τη τρέχουσα θέση του χρήστη 2.1 Τεχνολογίες Εντοπισμού Θέσης για Υπηρεσίες LBS Για τον προσδιορισμό της θέσης του χρήστη μιας υπηρεσίας LBS χρησιμοποιούνται κυρίως δύο σημαντικά διαφορετικές τεχνολογίες και συνδυασμοί τους:

1. Δορυφορικές τεχνολογίες βασισμένες σε χώρο-ενήμερες συσκευές (Spatial-aware, Terminal-based Technologies), και 2. Δίκτυο-κεντρικές τεχνολογίες (Network-based Technologies), καθώς και 3. Υβριδικές τεχνολογίες Οι μέθοδοι δορυφορικού εντοπισμού βασίζονται σε αυτόνομες (Self-positioning) συσκευές, όπου η τεχνολογία που χρησιμοποιείται για να καθορίσει την τρέχουσα θέση του χρήστη ενσωματώνεται στην ίδια την κινητή συσκευή (π.χ. Chipset GPS) ή συνδέεται απευθείας με αυτή (π.χ. flash card GPS). Το πλέον διαδεδομένο σύστημα, σε αυτή την κατηγορία, είναι το παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού GPS (Global Positioning System) που χρησιμοποιεί τους δορυφόρους για να διαβιβάσει σήματα συγχρονισμού, από τα οποία, μαζί με τη γνωστή θέση των δορυφόρων, η κινητή συσκευή μπορεί να καθορίσει την τρισδιάστατη θέση του χρήστη οπουδήποτε και οποτεδήποτε. Ωστόσο το GPS απαιτεί την ορατότητα των δορυφόρων και την αδιάλειπτη και ανεμπόδιστη λήψη των ραδιοσημάτων τους, το οποίο είναι πρόβλημα στις μεγάλες πόλεις με τα ψηλά κτήρια, σε περιοχές με υψηλά δένδρα ή μέσα σε οχήματα, εκεί δηλαδή όπου οι υπηρεσίες LBS είναι πιο αναγκαίες. Η τυπική ακρίβεια αυτόνομου εντοπισμού με το GPS είναι σήμερα της τάξης των 25 m. Διάφορες βελτιώσεις όπως τα συστήματα διαφορικού GPS (Differential GPS, ή DGPS) και οι επεκτάσεις τους, όπως τα συστήματα WAAS και LAAS (Wide- και Local- Area Augmentation (GPS-based) Systems) επιτρέπουν μεγαλύτερες ακρίβειες δορυφορικού εντοπισμού (τυπικά της τάξης ±5m) με τη χρήση διορθωτικών πληροφοριών, οι οποίες μπορούν να σταλούν είτε με χρήση RF-πομπών είτε μέσω ασύρματου δικτύου. Το ευρωπαϊκό παγκόσμιο σύστημα ναυσιπλοΐας GALILEO, που αναπτύσσεται αυτήν την περίοδο από τον Ευρωπαϊκό Διαστημικό Οργανισμό και την Ευρωπαϊκή Ένωση, αναμένεται να λειτουργήσει από το 2008, οπότε θα παράσχει μια εναλλακτική λύση του GPS, αλλά και πλήρη διαλειτουργικότητα με αυτό. Έτσι στο άμεσο μέλλον, η διαλειτουργική χρήση GPS και GALILEO προβλέπεται να μειώσει σημαντικά ή και να εξαλείψει τα τρέχοντα προβλήματα των μεθόδων δορυφορικού εντοπισμού, δεδομένου ότι αναμένεται τεράστια ποιοτική βελτίωση των δορυφορικών σημάτων από τις νέες γενιές δορυφόρων του GPS και του GALILEO και καλύτερες γεωμετρικές συνθήκες εντοπισμού εξ αιτίας της διάθεσης περισσότερων δορυφόρων (τουλάχιστον 12-15 ανά πάσα στιγμή και οπουδήποτε) από το συνδυασμό των δύο συστημάτων. Η κύρια εναλλακτική ενισχυμένη λύση των δορυφορικών συστημάτων εντοπισμού, είναι σήμερα τα λεγόμενα συστήματα υποβοηθούμενου GPS (Assisted GPS, Α-GPS), στα οποία η κινητή συσκευή ενός χρήστη (π.χ. ένα κινητό τηλέφωνο) είναι εφοδιασμένη με ένα ειδικό chipset και μικροαντένα που λαμβάνουν σήματα από τους δορυφόρους GPS. Επιπρόσθετα, το ασύρματο δίκτυο τηλεπικοινωνιών, χρησιμοποιώντας τους δικούς του δέκτες GPS καθώς επίσης και την εκτίμηση της θέσης της κινητής συσκευής (με ακρίβεια της τάξης του τομέα κυψέλης από όπου προέρχεται το σήμα της), μπορεί να προβλέψει με μεγάλη ακρίβεια σειρά στοιχείων, που υπό κανονικές συνθήκες οι ίδιοι οι χρήστες θα έπρεπε να κατεβάσουν από τους δορυφόρους GPS (π.χ. τροχιακά στοιχεία των δορυφόρων). Με τα στοιχεία αυτά ένας δέκτης A-GPS, μπορεί να λειτουργήσει γρηγορότερα από ένα συμβατικό δέκτη GPS, ενώ μπορεί να ανιχνεύσει και να αποδιαμορφώσει τα σήματα που είναι κατά μια τάξη μεγέθους πιο αδύνατα από εκείνα που απαιτούνται από τους συμβατικούς δέκτες GPS. Οι χαρακτηριστικές τυπικές ακρίβειες των συστημάτων A-GPS είναι της τάξης των 50-100 m, ενώ ακρίβειες της τάξης των 10-20 m είναι εφικτές σε περιοχές μη-προβληματικές για τη λήψη των σημάτων GPS. Στις μεθόδους που βασίζονται σε δίκτυο-κεντρικές τεχνολογίες, η θέση της κινητής συσκευής μπορεί να προσδιοριστεί μέσω της χρήσης των σημάτων από και προς ένα σύνολο πομποδεκτών (Remote positioning) και βασικών τεχνικών τριγωνισμού. Οι εν λόγω μέθοδοι δεν έχουν την αυτόνομη ικανότητα προσδιορισμού της θέσης του χρήστη, αλλά χρησιμοποιούν τα σήματα που μεταδίδονται προς τις κινητές συσκευές από το δίκτυο των πομπών της κινητής τηλεφωνίας, γι αυτό και συχνά αναφέρονται ως μέθοδοι κυψελοειδούς προσδιορισμού θέσης. Σε σύγκριση με τις δορυφορικές μεθόδους έχουν καλύτερη απόδοση στις αστικές περιοχές, ενώ υστερούν στις αγροτικές περιοχές όπου υπάρχουν λιγότεροι πομποί σε μακρύτερες αποστάσεις μεταξύ τους και οι χρησιμοποιούμενες γεωμετρικές τεχνικές τριγωνισμού δεν λειτουργούν καλά. Αυτός ο τύπος προσδιορισμού θέσης μπορεί να εφαρμόσει διαφορετικές εναλλακτικές τεχνικές (βλ. [5]) όπως: το κύτταρο ή κυψέλη προέλευσης (Cell-ID ή Cell of Origin, COO), αυτόνομα ή και σε συνδυασμό με την εκτίμηση της απόστασης από ένα σταθμό βάσης (Cell-ID + Time

Advance) ή με τη επιπλέον χρήση της ισχύος του σήματος από πολλαπλούς σταθμούς βάσης (Enhanced Cell-ID), τo χρόνο άφιξης του σήματος (Time of Arrival, TOA), τη γωνία άφιξη του σήματος (Angle of Arrival, AOA), τη χρονική διαφορά της άφιξης του σήματος (Time Difference of Arrival, TDOA) ή τα ενισχυμένα συστήματα μέτρησης της χρονικής διαφοράς λήψης ράδιο-σημάτων (E-OTD, Enhanced Observed Time Differences systems). Τεχνολογία Εσωτερικούς χώρους Αστικές περιοχές Ημιαστικές περιοχές Αγροτικές περιοχές Α-GPS 50 cm 10 20 m 30 100 m 50 100 m Cell-ID 100 m 1 km 1-10 km 1-35 km Cell-ID + Time Advance Enhanced Cell-ID 100 550 m 550 m 550 m 50 250 m 250 m 2.5 km 250 m 8 km TOA 25-70 m 30-75 m 85-100 m E-OTD Ανάλογα με την περιοχή, σύμφωνα με τις διπλανές στήλες 50 150 m 50 150 m 100 300 m Πίνακας 1 Επίπεδα ακρίβειας των τεχνολογιών εντοπισμού για υπηρεσίες LBS Table 1 Levels of accuracy of positioning technologies for LBS Το μέθοδος της κυψέλης προέλευσης (COO) είναι η απλούστερη τεχνικά λύση, και χρησιμοποιεί τις πληροφορίες προσδιορισμού κυττάρων μέσα στο δίκτυο κινητής τηλεφωνίας για να προσδιορίσει μόνο κατά προσέγγιση τη θέση του χρήστη, γεγονός που δεν την καθιστά πολύ χρήσιμη λόγω της χαμηλής ακρίβειας που παρέχει. Η μέθοδος του χρόνου άφιξης (ΤΟΑ) είναι η πλέον συνήθης λύση για τον καθορισμό της θέσης, που βασίζεται στις διαφορές στο χρόνο της άφιξης του σήματος από την κινητή συσκευή ενός χρήστη σε τουλάχιστον τρεις σταθμούς βάσης (Base Transmitting Stations, BTS). Η μέθοδος της γωνίας άφιξης (ΑΟΑ) αντίστοιχα καθορίζει τη θέση μιας κινητής συσκευής βασισμένη στη γωνία με την οποία τα σήματα που διαβιβάζονται από τη συσκευή φθάνουν στους σταθμούς βάσης. Η μέθοδος E- OTD, είναι μια αντίστοιχη ενισχυμένη (υβριδική) λύση των προηγούμενων μεθόδων, που λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο όπως το υποβοηθούμενο GPS, με μόνη διαφορά ότι αντί για δορυφορικά σήματα χρησιμοποιούνται ραδιοσήματα από πολλαπλούς γειτονικούς σταθμούς βάσης των σύγχρονων δικτύων της κινητής τηλεφωνίας (π.χ. τα δίκτυα GSM και GPRS). Όπως φαίνεται στον Πίνακα 1, τα επίπεδα ακρίβειας του στίγματος που παρέχεται από κάθε μέθοδο διαφέρουν στις αστικές, ημιαστικές και αγροτικές, εξ αιτίας κυρίως της παρεχόμενης κάλυψης και του βαθμού δυνατότητας των κινητών συσκευών να επεξεργαστούν τα αδύνατα σήματα από απομακρυσμένους πομπούς ανάλογα με τον τύπο της περιοχής. A-GPS + Cell-ID = HYBRID Υψηλή ακρίβεια, Καλή Απόδοση Χαμηλή ακρίβεια, Υψηλή Απόδοση Υψηλή ακρίβεια, Υψηλή Απόδοση GPS Εσωτερικού χώρου = A-GPS + Μαζικός Παράλληλος Συσχετισμός Σχήμα 1 Υβριδικές τεχνολογίες υψηλής ακρίβειας και απόδοσης Figure 1 Hybrid technologies of high accuracy and high yield

Οι υβριδικές λύσεις συνδυασμού A-GPS και παραλλαγών των μεθόδων κυψελοειδούς προσδιορισμού θέσης ωφελούνται από το γεγονός ότι σε πυκνά αστικά περιβάλλοντα, που είναι εχθρικά προς τα σήματα GPS, υπάρχει μια υψηλή πυκνότητα σταθμών βάσης. Αντιθέτως, στις αγροτικές περιοχές όπου οι σταθμοί βάσης είναι πάρα πολύ λίγοι για τις δίκτυο-κεντρικές λύσεις, οι συνθήκες λειτουργίας είναι ιδανικές για το A-GPS για να επιτύχει υψηλή ακρίβεια, σύμφωνα με το παραπάνω μοντέλο (Σχήμα 1), όπου με τον συνδυασμό Α-GPS και πολλαπλών συσχετιστών των σημάτων GPS (signal correlators), είναι εύκολο να αυξηθεί το εύρος της παρεχόμενης πληροφορίας από το μήνυμα στοιχείων βοήθειας από τους σταθμούς βάσης. Υπάρχει επίσης μια τρίτη κατηγορία τεχνολογιών προσδιορισμού θέσης για υπηρεσίες LBS σε εσωτερικούς χώρους, οι οποίες χαρακτηρίζονται ως Τοπικά Συστήματα Εντοπισμού (Local Positioning Systems, LBS) και χρησιμοποιούν τα ασύρματα δίκτυα τοπικής κάλυψης (Wireless Local Area Networks, WLAN), τα δίκτυα WiFi, την τεχνολογία Bluetooth, κ.ά. Αυτά περιορίζονται κυρίως σε μικρές γεωγραφικές περιοχές, όπως π.χ. μια πανεπιστημιούπολη, και οι περιοχές αυτές, μπορούν να χαρτογραφηθούν και να απεικονισθούν από βάσεις δεδομένων GIS ως χαρακτηριστικά γεωγραφικών ζωνών παρόμοια με αυτά μιας δημογραφικής περιοχής ή άλλη σημασιολογικά καθορισμένη γεωγραφική ζώνη ([3]). 2.2 Χωρικά Δεδομένα και LBS Για την υλοποίηση μιας υπηρεσίας LBS, η μοντελοποίηση του χώρου που κινείται ο χρήστης είναι εξίσου σημαντική με τον υπολογισμό της θέσης του. Κατά συνέπεια, εκτός από τις απαιτήσεις του προσδιορισμού της θέσης του χρήστη και της μεταφοράς στοιχείων μέσω των ασύρματων δικτύων, ένα άλλο ουσιαστικό συστατικό των υπηρεσιών LBS είναι η διαχείριση των χωρικών στοιχείων (χαρτών, εικόνων, κ.ά.) και των άλλων χωρικά-εξαρτημένων πληροφοριών ενδιαφέροντος (π.χ. θεματικές πληροφορίες, κλπ.). Αυτό επιτυγχάνεται εύκολα με τη χρήση συστημάτων GIS, τα οποία χρησιμοποιούνται για να υποστηρίξουν τις διαδικασίες απόκτησης, της σύνταξης, της αποθήκευσης, της αναπροσαρμογής, της διαχείρισης, της παρουσίασης και της ανάλυσης των χωρικών αντικειμένων και θεματικών στοιχείων ενδιαφέροντος. Τυπικά ένα χωρικό αντικείμενο καθορίζεται με τα ακόλουθα τέσσερα βασικά χαρακτηριστικά: Θέση: δηλαδή, τον προσδιορισμό του στη γήινη επιφάνεια. Μορφή: δηλαδή τη γεωμετρική αντιπροσώπευση του, με οποιοδήποτε γεωγραφικό χαρακτηριστικό γνώρισμα που αντιπροσωπεύεται από τον έναν από τρεις βασικούς γεωμετρικούς τύπους: σημείο, γραμμή ή πολύγωνο. Ιδιότητες: που περιγράφουν τη φύση του αντικειμένου. Χωρική σχέση του με άλλα αντικείμενα, όπως το όριο μιας περιοχής, παρακείμενες περιοχές, της απόστασης μεταξύ οποιωνδήποτε δύο αντικειμένων, κλπ. Από την πλευρά των GIS, είναι χαρακτηριστικό ότι οι υπηρεσίες LBS δεν απαιτούν πολλές σύνθετες χωρικές αναλύσεις, αν και η φύση, η πληρότητα και η ακρίβεια των χωρικών στοιχείων στις βάσεις δεδομένων που χρησιμοποιούνται καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό την ποιότητα και τη χρηστικότητα τους. Τυπικά για μια ορισμένη περιοχή ενδιαφέροντος, η βάση δεδομένων πρέπει να περιλαμβάνει όλα τα κατάλληλα χωρικά χαρακτηριστικά όπως οι δρόμοι και τα σημεία ενδιαφέροντος (ξενοδοχεία, πάρκα, ATMs, εστιατόρια, στάσεις, τουριστικά αξιοθέατα, καταστήματα, κλπ.). Επιπλέον, απαιτούνται ψηφιακοί χάρτες (υπόβαθρα) της περιοχής σε κατάλληλες κλίμακες, σε μορφή raster ή εικόνων, διαγραμμάτων κ.ά., που να μπορούν να δημιουργούνται "on-the-fly" όταν απαιτείται, ή ορθοφωτοχάρτες από αεροφωτογραφίες ή δορυφορικές εικόνες, όπου όλα τα χωρικά χαρακτηριστικά ενδιαφέροντος πρέπει να έχουν την κατάλληλη γεωαναφορά ώστε η θέση τους στο χάρτη είναι σωστή. Οι χωρικές λειτουργίες ανάλυσης στοιχείων που χρησιμοποιούνται για τις υπηρεσίες LBS είναι χαρακτηριστικά κυρίως γεωμετρικές λειτουργίες, που περιλαμβάνουν τον υπολογισμό αποστάσεων, εμβαδών, και κατευθύνσεων. Εντούτοις, οι απλές γεωμετρικές λειτουργίες επηρεάζουν άλλες αναγκαίες και πιο σύνθετες διεργασίες, όπως π.χ. τη μεθοδολογία έκφρασης της απόστασης μεταξύ δύο σημείων σε διάρκεια διαδρομής, π.χ. για διαφορετικά μεταφορικά μέσα (αυτοκίνητα, δημόσιες συγκοινωνίες, κ.ά.) ή τρόπους μετακίνησης (με τα πόδια, με μέσα σταθερής τροχιάς, κ.ά.), σε το κόστος μετακίνησης κλπ. Από την πλευρά των υπηρεσιών LBS, τρεις βασικές διαδικασίες, της γεωαναφοράς (Geocoding), της δρομολόγησης (Routing) και της εγγύτητας (Proximity), χρίζουν ιδιαίτερης

προσοχής και αντιμετώπισης, δεδομένου ότι παίζουν ένα ιδιαίτερο ρόλο στη λειτουργία των υπηρεσιών LBS. Η γεωαναφορά αναφέρεται σε διαδικασίες, όπου π.χ. μια πραγματική διεύθυνση, όπως ένας αριθμός οδού, εκφράζεται ισοδύναμα με το γεωγραφικό πλάτος και μήκος. Στις υπηρεσίες LBS συνήθως απαιτούνται οι αντίστροφες λειτουργίες γεωαναφοράς που μετατρέπουν μια συντεταγμένη γεωγραφικού πλάτους και μήκους σε μια διεύθυνση οδών. Οι λειτουργίες δρομολόγησης χρησιμοποιούνται για να δημιουργήσουν μια διαδρομή, και να την επιδείξουν σε έναν χάρτη ή μια εικόνα. Η βέλτιστη (όχι απαραίτητα η κοντινότερη) διαδρομή από ένα σημείο Α στο σημείο Β απαιτείται να υπολογιστεί βασισμένη στην ανάλυση ροής κατάλληλων γεωμετρικών υπολογισμών και άλλων κριτηρίων (π.χ. το χρόνο μετακίνησης, τη διάρκεια της διαδρομής, τον τύπο της οδού ή τον τύπο του μέσου μετάβασης). Ο προσδιορισμός της εγγύτητας (proximity search) είναι ένα ευρύ ζήτημα δεδομένου ότι αφορά πολλές διαστάσεις: χρόνου, θέσης, και σημασιολογίας. Οι περιορισμοί που επιβάλλονται σε κάθε διάσταση μπορεί να τεθούν εξ ορισμού κάθε φορά ανάλογα με το προφίλ του εκάστοτε χρήστη ή την κατάσταση κινητικότητάς του και να αλλάζουν ανάλογα με την εκάστοτε χρονική στιγμή. Αυτό υπονοεί ότι στη χωρική βάση δεδομένων που χρησιμοποιείται, αυτός ο περιορισμός μεταφράζεται ως μια χαρακτηριστική επερώτηση που αφορά ένα σημείο ή μια περιοχή ενός σημείου με τον ανάλογο περιορισμό της ακτίνας ενδιαφέροντος γύρω από αυτή θέση. 2.3 Η Σημασιολογία και η Χωρική Διάσταση των Γεωγραφικών Στοιχείων στις Υπηρεσίες LBS Πληροφορίες όπως η θέση, τα θεματικά στοιχεία, τα ψηφιακά αντικείμενα κ.ά., τα οποία είναι άμεσα συσχετισμένα με το λειτουργικό πλαίσιο μιας εφαρμογής, αναφέρονται συχνά ως το περιεχόμενο (context) της συγκεκριμένης εφαρμογής. Μια εφαρμογή που μπορεί να ανιχνεύει το περιεχόμενο ενδιαφέροντος και να τροποποιεί τη συμπεριφορά της, βασισμένη σε δυναμικό περιεχόμενο, καλείται εφαρμογή ενήμερου περιεχομένου (context-aware application). Η θέση είναι ένα τέτοιο περιεχόμενο που παίζει ένα σημαντικότατο ρόλο στις εφαρμογές των υπηρεσιών LBS, δεδομένου ότι αυτές βασίζονται στη θέση χωρικά-εξαρτημένων οντοτήτων καθώς επίσης και η χωρική σχέση τους με άλλες οντότητες. Με την έννοια αυτή οι υπηρεσίες LBS αποτελούν μια τυπική μορφή εφαρμογών ενήμερου περιεχομένου. Σήμερα η εστίαση των περισσότερων υπηρεσιών LBS φαίνεται να έχει οδηγηθεί μακριά από αυτό που είναι πραγματικά: δηλαδή υπηρεσίες που υποστηρίζονται όχι από συμβατικές, αλλά από χώρο-χρονικές βάσεις δεδομένων, δηλαδή από στοιχεία που χαρακτηρίζονται από τη χωρική και χρονική διάσταση. Αυτή η τάση οφείλεται κυρίως στις τεχνολογικές εξελίξεις στην κατασκευή των προηγμένων χώρο-ενήμερων φορητών συσκευών, καθώς επίσης και στις κυρίως εμπορικά προσανατολισμένες λύσεις στις ανάγκες των χρηστών των υπηρεσιών LBS (π.χ., γρήγορη διαβίβαση στοιχείων, συμπεριλαμβανομένων εικόνων, βίντεο, κ.ά.). Ένα άλλο βασικό μειονέκτημα είναι ότι οι γεωγραφικές πληροφορίες, που περιλαμβάνονται στις εφαρμογές LBS, κατά κανόνα δεν εξετάζονται σε βάθος και συνεπώς, η σημασιολογία των αναγκαίων γεωγραφικών στοιχείων δεν αντιπροσωπεύεται κατάλληλα, ενώ τα πρότυπα και οι προδιαγραφές των γεωγραφικών στοιχείων που τελικά χρησιμοποιούνται συνήθως δεν προσαρμόζονται πλήρως στις απαιτήσεις τις εκάστοτε εφαρμογής, με αποτέλεσμα το τελικό σύστημα να μην ικανοποιεί πάντα ή πλήρως τις ανάγκες των χρηστών της συγκεκριμένης υπηρεσίας LBS. Αυτό στη πράξη, έχει οδηγήσει σήμερα σε διάφορες υπηρεσίες LBS, που είναι σε μεγάλο βαθμό ασυμβίβαστες μεταξύ τους, δεδομένου ότι είναι άκαμπτα συνδεδεμένες σε μια συγκεκριμένη τεχνολογία που απεικονίζει τις προτιμήσεις του φορέα παροχής των εν λόγω υπηρεσιών και συνεπώς, για τους χρήστες, δεν παρέχουν την αναγκαία διαλειτουργικότητα, όταν για παράδειγμα, ένα τέτοιο σύστημα πρέπει να προσαρμοστεί π.χ. σε μια άλλη τεχνολογία εντοπισμού (από το GPS, σε Α-GPS, Bluetooth, κλπ.), όταν η κινητή συσκευή μετακινείται από εξωτερικούς σε εσωτερικούς χώρους ή όταν είναι απαραίτητο το περιεχόμενο ενδιαφέροντος να πρέπει να διαβιβασθεί ασύρματα μέσω του Διαδικτύου σε ποικίλες κινητές συσκευές διαφορετικών δυνατοτήτων. Στο άμεσο μέλλον, οι κινητές συσκευές αναμένονται για να έχουν τις δυνατότητες εναλλακτικής χρήσης πολλαπλών τεχνολογιών εντοπισμού της θέσης, που θα μπορούν να χειριστούν τις αλλαγές στο περιβάλλον χρήσης τους. Ωστόσο, η αντιμετώπιση των προβλημάτων διαλειτουργικότητας από την άποψη του περιεχομένου απαιτεί πρωτίστως περισσότερο σύνθετες τεχνικές σημασιολογικής μοντελοποίησης (Semantic Modeling) των γεωγραφικών πληροφοριών που περιλαμβάνονται στις απαιτούμενες υπηρεσίες. Αυτές οι τεχνικές θα εξυπηρετούσαν την ανάγκη για τη καλύτερη αντιπροσώπευση, την ανταλλαγή και την σύνθεση χωρικά εξαρτημένων στοιχείων, που συνήθως προέρχονται από πολλαπλές

πηγές, κάτι που παραμένει ένα ανοικτό πρόβλημα και μια πρόκληση για τις σύγχρονες εφαρμογές LBS. Κατά συνέπεια, ένας σημαντικός στόχος κατά τη δημιουργία μιας εφαρμογής ή υπηρεσίας LBS, είναι να αναλυθούν και να κατανοηθούν οι κατηγορίες των γεωγραφικών και άλλων στοιχείων ενδιαφέροντος, δηλ., οι σχετικές έννοιες, η σημασιολογία και η χρήση τους, προκειμένου να διαμορφωθούν οι κατάλληλες τεχνικές αξιοποίησης τους και να καλυφθούν οι απαιτήσεις των χρηστών τους. Κατά συνέπεια, στις υπηρεσίες LBS διακρίνουμε τρεις κύριες κατηγορίες στοιχείων ([9]): Χώρο-χρονικά Στοιχεία (Spatiοtemporal Domain Data), που περιλαμβάνουν τις χωρικές και χρονικές έννοιες που εκφράζονται ως θέση, τοποθεσία, μετακίνηση και χρόνος του κινούμενου χρήστη ή της κινητής συσκευής. Στοιχεία Περιεχομένου (Content Data), που εξαρτώνται από την εκάστοτε εφαρμογή και μπορούν να είναι περιγραφικά, με κατάλληλη γεωαναφορά ή και με χρονική αναφορά Στοιχεία Εφαρμογής (Application Data), που αφορούν χαρακτηριστικές πληροφορίες, όπως το προφίλ των χρηστών (user profile) και των συσκευών τους (device profile), και άλλα γενικά χαρακτηριστικά (generic profile) ή ειδικά χαρακτηριστικά (applicationspecific profile) μιας υπηρεσίας. Ειδικότερα, οι προαναφερόμενες τέσσερις χώρο-χρονικές έννοιες των χώρο-χρονικών στοιχείων είναι κοινές και θεμελιώδεις σε όλες τις υπηρεσίες LBS, ανεξάρτητα των συγκεκριμένων εφαρμογών που αυτές εστιάζουν. Στην προκειμένη περίπτωση, αξίζει να τονισθεί η διάκριση των όρων θέση (position) και τοποθεσία (location), αν και στα ελληνικά οι αντίστοιχοι αγγλικοί όροι χρησιμοποιούνται εναλλακτικά ή ταυτόσημα. Εντούτοις, στις υπηρεσίες LBS, υπάρχει η ανάγκη να εκφραστούν η ειδική έννοια και η σημασιολογία τους όσον αφορά τον χώρο στον οποίο κινείται ένας χρήστης. Για την ακρίβεια ο όρος position αναφέρεται στην ακριβή θέση (π.χ. τις συντεταγμένες του χρήστη ή της κινητής συσκευής του), ενώ ο όρος location αναφέρεται στις δευτερεύουσες πληροφορίες που εξάγονται από τη θέση-position της εν λόγω συσκευής (π.χ. δυο τετράγωνα βόρεια και τρία τετράγωνα δυτικά του κτιρίου Α, της πλατείας Β, κλπ.). Στις περισσότερες τέτοιες περιπτώσεις, οι υπηρεσίες LBS βασίζονται στην υπόθεση ότι η θέση του χρήστη μπορεί να καθορισθεί σαφώς κάθε φορά, δηλαδή ότι οι συντεταγμένες είναι πάντα γνωστές και με απόλυτο τρόπο. Ωστόσο, αυτό δεν αληθεύει πάντα, ούτε η ακρίβεια για την τρέχουσα θέση του χρήστη είναι πάντα ικανοποιητική, όπως για παράδειγμα όταν αυτός κινείται σε περιοχές με υψηλά κτίρια ή κάτω από υψηλά δένδρα, όπου οι δέκτες GPS υπόκεινται στις γνωστές επιπτώσεις των πολυκλαδικών σφαλμάτων των σημάτων, με άμεσο αποτέλεσμα την υποβάθμιση της ακρίβειας εντοπισμού που παρέχεται στον χρήστη. Σε άλλες περιπτώσεις, αυτό που ενδιαφέρει πρωτίστως είναι η περιβάλλουσα περιοχή όπου κινείται ο χρήστης. Παραδείγματος χάριν, ένας τουρίστας ενδιαφέρεται να ξέρει ποια και που είναι τα πλησιέστερα εστιατόρια, ξενοδοχεία, πρατήρια βενζίνας κ.ά. σε μια συγκεκριμένη ακτίνα γύρω από την τρέχουσα θέση του, ή να πληροφορείται έγκαιρα, π.χ. για την έκταση μιας κυκλοφοριακής συμφόρησης στην εν λόγω περιοχή. Κατά συνέπεια, η έννοια του όρου location εμπεριέχει την έννοια της περιοχής ενδιαφέροντος ή της περιβάλλουσας περιοχής γύρω από τη θέση (surrounding area ή reach) του χρήστη, όπου το σχήμα της περιοχής (π.χ., κύκλος γύρω από ένα σημείο ή οβάλ σχήμα της περιοχής κατά μήκος ενός αυτοκινητόδρομου) παίζει επίσης σημαντικό ρόλο, ιδιαίτερα για κινούμενους χρήστες. Μια παρόμοια διάκριση είναι απαραίτητο να γίνεται για τη χρονική διάσταση, η οποία εισάγει αντίστοιχα τις έννοιες της χρόνο-σφράγισης (timestamp) και του χρονικού ορίζοντα (time horizon) ή του χρονικού παραθύρου ευκαιρίας (time window of opportunity). Ο ορισμός των χρονικών αυτών στοιχείων έχει ιδιαίτερο ρόλο στην περιγραφή της κινητικότητας του χρήστη, όπου σημαντικοί άλλοι παράμετροι είναι η κατεύθυνση της κίνησης του (heading), η απόσταση του από την προηγούμενη ή άλλη γνωστή θέση του (distance), η διεύθυνση του σε σχέση με την προηγούμενη θέση του (direction) και η διάρκεια μετακίνησης από την προηγούμενη θέση (travel duration). Από τα συστήματα εντοπισμού, σήμερα μόνο το GPS έχει τη δυνατότητα να ενεργεί σαν ιχνηλάτης της κινητικότητας του χρήστη και να παρέχει αυτοδύναμα όλες αυτές τις πληροφορίες. Αυτό είναι ένα ιδιαίτερο πλεονέκτημα, που βοηθάει σε πολύ μεγάλο βαθμό στη δημιουργία του προφίλ κινητικότητας ενός χρήστη. Από την άποψη διαχείρισης περιεχομένου, η αξιοποίηση των εν λόγω στοιχείων μπορεί να γίνει με βάση τρία αντίστοιχα σημαντικά κριτήρια:

Την ταυτότητα των οντοτήτων Τη θέση των οντοτήτων Τον χρόνο που οι πληροφορίες είναι σχετικές. Σχήμα 2 Γενική μορφή του μοντέλου διαχείρισης χώρο-χρονικών δεδομένων για Υπηρεσίες LBS Figure 2 General model for the management of spatio-temporal information in LBS Τα εν λόγω κριτήρια αναφέρονται και ως στοιχεία πρωταρχικού (κύριου) περιεχομένου (primary context), δεδομένου ότι αποτελούν τη βάση για το εκάστοτε μοντέλο περιεχομένου που απαιτεί κάθε υπηρεσία LBS, όπως φαίνεται στο Σχήμα. 2. Στη πράξη οι πιθανοί συνδυασμοί πρόσβασης στις πληροφορίες μιας υπηρεσίας LBS είναι (θέση, χρόνος), (οντότητα, χρόνος), ή (οντότητα, θέση, και χρόνος). Οποιεσδήποτε πληροφορίες για άλλες οντότητες ενδιαφέροντος (π.χ. η έναρξη ενός συμβάντος, notification event) συνήθως εκλαμβάνονται ως στοιχεία δευτερεύοντος περιεχομένου (secondary context), αν και μπορούν να έχουν σημαντικό χαρακτήρα για συγκεκριμένες εφαρμογές. Συμπερασματικά, είναι εύκολα κατανοητό ότι οι χωρικές πληροφορίες που καλείται να οργανώσει και να αξιοποιήσει μια υπηρεσία LBS είναι αρκετά σύνθετες από την άποψη του αριθμού των χώρο-χρονικών εννοιών που απαιτείται να είναι σωστά περιγραμμένες, από την άποψη της ετερογένειας των θεματικών ενοτήτων που ανήκουν και από την άποψη της αλληλεξάρτησης μεταξύ τους. Προς αυτή την κατεύθυνση, οι σύγχρονες τάσεις στρέφονται στη χρήση κατάλληλων οντολογιών, οι οποίες σε πολλές περιπτώσεις έχουν υιοθετηθεί ως ένα απαραίτητο βήμα προς τη δυνατότητα διαχείρισης αυτής της πολυπλοκότητας, τουλάχιστον για πολυσύνθετες εφαρμογές υπηρεσιών LBS ([8], [10]), βλ. Σχήμα 3. Μια οντολογία χρησιμοποιεί μια ιεραρχική έννοια των θέσεων και των υπό-χώρων ή χωρικών οντοτήτων του φυσικού χώρου, που βασίζονται στη βασική έννοια ενός αφηρημένουχώρου [4]. Οι ιδιότητες τους καθορίζονται έτσι ώστε οι διάφοροι υπό-χώροι ή χωρικές οντότητες μπορούν να ευρίσκονται μέσα, να είναι ορατοί από, ή/και δίπλα σε άλλους υπό-χώρους ή χωρικές οντότητες. Για παράδειγμα, μια οντολογία που αφορά γεωγραφικές διευθύνσεις μπορεί να χρησιμοποιεί ιεραρχικά τους υπό-χώρους ή χωρικές οντότητες της χώρας, της πόλης, του χωριού κλπ., που με τη σειρά τους καθορίζονται, πάλι σε μια ιεραρχική σχέση. Δηλαδή ιεραρχούνται και διαχωρίζονται περαιτέρω ώστε να αντιπροσωπεύσουν κοινά χαρακτηριστικά γνωρίσματα, όπως δρόμοι, τετράγωνα, κτίρια, κλπ. Ένα επιπλέον πλεονέκτημα της χρήσης των οντολογιών είναι ότι, με τα υπάρχοντα διαδεδομένα εργαλεία οντολογιών, αυτές κωδικοποιούνται εύκολα στη γλώσσα XML (Extensible Markup Language), η οποία αποτελεί σήμερα τον πλέον κοινό τρόπο περιγραφής δεδομένων που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από εφαρμογή σε εφαρμογή, καθώς και μία τυποποιημένη γλώσσα για την ανταλλαγή δεδομένων στον Παγκόσμιο Ιστό και συνεπώς είναι κατάλληλη και για την ανταλλαγή οντολογιών μεταξύ διαφορετικών συστημάτων. Με τον τρόπο αυτό, οι οντολογίες χρησιμεύουν όχι μόνο ως μια οργανωμένη αποθήκη για μια βάση γνώσεων των πληροφοριών θέσης που ενδιαφέρουν μια συγκεκριμένη υπηρεσία LBS, αλλά επιπλέον επιτρέπουν μέσα από διακριτούς κανόνες να αυτοματοποιηθούν μερικές ουσιαστικές διαδικασίες για την επαναδιαμόρφωση και επαναχρησιμοποίηση των πληροφοριών, ενώ μπορούν να επεξεργαστούν τα πρωτογενή

στοιχεία από διαφορετικές τεχνολογίες προσδιορισμού της θέσης και να ερμηνεύουν τις αντίστοιχες πληροφορίες θέσης, να τις ελέγχουν ή να τις συνδυάζουν με άλλες πηγές πληροφοριών. 2.4 Διαχείριση Χωρικών Πληροφοριών στις Υπηρεσίες LBS Η βασική λειτουργία μιας υπηρεσίας LBS είναι να απαντάει σε πραγματικό χρόνο στις χώρο-χρονικά εξαρτώμενες επερωτήσεις (Temporal-aware Location Dependent Queries) του εκάστοτε χρήστη. Αυτές μπορεί να είναι άμεσες (direct queries) ή έμμεσες επερωτήσεις (indirect queries). Άμεσες επερωτήσεις αποσκοπούν να απαντήσουν στο ερώτημα πού μπορώ να βρω κάτι; Αυτό ισοδυναμεί με την παροχή της θέσης(-position) ή τοποθεσίας(-location) μιας εντοπίσιμης οντότητας (locatable entity) π.χ. του Μουσείου Α ως εισαγωγή στην ερώτηση, και την αναμονή του προσδιορισμού (της θέσης ή της τοποθεσίας) μιας άλλης χωρικής οντότητας (location entity) ενδιαφέροντος ως απάντηση ([7]). Στην προκειμένη περίπτωση, τόσο η εισαγωγή όσο και απάντηση σχετίζονται με την αντίληψη του φυσικού χώρου που γίνεται κατανοητή από την συγκεκριμένη εφαρμογή που έθεσε την ερώτηση. Για παράδειγμα, ένας χρήστης μπορεί να χρειάζεται μια "σημασιολογική" απάντηση (π.χ. το ζητούμενο κτίριο είναι στην επόμενη γωνία δεξιά) και σε μια άλλη εφαρμογή να χρειάζεται την απόλυτη γεωγραφική θέση του κτιρίου (π.χ. το γεωγραφικό πλάτος και μήκος). Μια τυπική χρήση τέτοιων επερωτήσεων είναι η πλοήγηση του χρήστη προς συγκεκριμένους προορισμούς, που γίνεται δυνατή χρησιμοποιώντας την απάντηση του αιτήματος και την ίδια την λειτουργική υποδομή της συγκεκριμένης υπηρεσίας LBS για να επισημανθεί μια συγκεκριμένη διαδρομή, από την τρέχουσα θέση του χρήστη στην επιθυμητή θέση ή την τοποθεσία προς την οποία επιθυμεί να κινηθεί. Οι έμμεσες επερωτήσεις αποσκοπούν να απαντήσουν στο ερώτημα τι υπάρχει γύρω από εδώ;. Αυτό ισοδυναμεί με την παροχή της θέσης μιας οντότητας π.χ. της θέσης του χρήστη ως εισαγωγή στην ερώτηση, και την αναμονή του προσδιορισμού της θέσης ή τοποθεσίας μιας ή περισσότερων εντοπίσιμων οντοτήτων ως απάντηση. Όπως και στην προηγούμενη περίπτωση, για παράδειγμα, ένας χρήστης μπορεί να θέσει μια σημασιολογική ερώτηση (π.χ. τι καταστήματα μπορώ να βρω σε αυτό το εμπορικό κέντρο;) και σε μια άλλη εφαρμογή να θέσει την ερώτηση αναφορικά με την απόλυτη γεωγραφική θέση του (π.χ. τι μπορώ να βρω γύρω από το συγκεκριμένο γεωγραφικό πλάτος και μήκος). Πιθανά άλλοι τύποι επερωτήσεων δεν εμπίπτουν στις προηγούμενες δύο με έναν ευδιάκριτο τρόπο, ωστόσο πιο σύνθετες επερωτήσεις μπορούν να πάρουν ως εισαγωγή τον ελλιπή προσδιορισμό μιας εντοπίσιμης χωρικής οντότητας ή/και τον ελλιπή προσδιορισμό μιας χωρικής οντότητας και να αναμείνουν ένα κατάλληλο κατάλογο χωρικών οντοτήτων ενδιαφέροντος: παραδείγματος χάριν ποία θέατρα είναι διαθέσιμα στην ευρύτερη περιοχή μου, ταξινομημένα ως προς την εγγύτητα τους στην τρέχουσα θέση μου. Σχήμα 3 Τυπικό πλαίσιο διαχείρισης χωρικών πληροφοριών μέσω οντολογιών περιεχομένου και υπηρεσιών Figure 3 Typical framework for the management of spatial information through content- and service-ontologies

Σε πολλές περιπτώσεις, τα τυπικά σενάρια λειτουργίας μιας υπηρεσίας LBS ικανοποιούνται θέτοντας αρχικά άμεσες επερωτήσεις θέσης που ακολουθούνται από έμμεσες ή συνδυασμένες επερωτήσεις θέσης, ειδικά στην περίπτωση ενός κινητού χρήστη που ζητά πρώτα να προσδιορισθεί η τρέχουσα θέση του μέσω της κινητής συσκευής του, και στη συνέχεια να λάβουν άλλες συναφείς πληροφορίες που αφορούν τις ανάγκες του στην περιοχή όπου κινείται. Σε όλες τις περιπτώσεις, οι εκάστοτε επερωτήσεις πρέπει να αποσυντεθούν σε υπόεπερωτήσεις και τα αποτελέσματα τους πρέπει να επανασυνδεθούν προτού διατεθούν στον χρήστη. Η διαδικασία διευκολύνεται από τις χρησιμοποιούμενες οντολογίες, οι οποίες επιτρέπουν την αποσύνθεση των επερωτήσεων που στηρίζεται στην ανακάλυψη των ομοιοτήτων και την εκμετάλλευση των ιεραρχιών των διαθέσιμων πληροφοριών (βλ. Σχήμα 3). Η αναγκαιότητα αυτή δίνει έμφαση στο γεγονός ότι αν η σημασιολογία των χώρο-χρονικών στοιχείων, των στοιχείων περιεχομένου ή των στοιχείων εφαρμογής δεν είναι ακριβώς γνωστή καθιστά πολύ δύσκολό να ικανοποιηθεί αυτός ο σημαντικός λειτουργικός στόχος. 3. ΜΙΑ ΤΥΠΙΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ LBS Για την υλοποίηση μιας τυπικής υπηρεσίας LBS, η ικανοποίηση των μέχρι τώρα αναφερθέντων απαιτήσεων επιβάλει μια γενική αρχιτεκτονική που θα πρέπει να συνδυάζει διαφορετικά μοντέλα αξιοποίησης της θέσης (Location Models), που το καθένα εκφράζεται από ένα διαφορετικό επίπεδο πληροφοριών. Για αυτό το σκοπό έχουμε υιοθετήσει τα γενικά χαρακτηριστικά μιας τέτοιας αρχιτεκτονικής, που είναι βασισμένη σε μια αναλογία με τα εννοιολογικά επίπεδα των πρωτοκόλλων δικτύων επικοινωνίας [7]. Αυτή βασίζεται στην δόμηση των στοιχείων σε διαφορετικά επίπεδα πληροφοριών, όπως φαίνεται στο Σχήμα 4, όπου οι πληροφορίες θέσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν είτε υπό μια αφηρημένη έννοια (συμβολική θέση), είτε υπό μια συγκεκριμένη έννοια (φυσική θέση) και από τη μικρότερη στη μεγαλύτερη δυνατή κλίμακα. Σημασιολογικός ορισμός οντοτήτων Σχέσεις χωρικών οντοτήτων μεταξύ τους Συστήματα αναφοράς Φυσικές θέσεις/τοποθεσίες (από συσκευές απόλυτου ή σχετικού εντοπισμού) Physical Position/Location Χωρικές οντότητες (π.χ. θεματικά επίπεδα) Συμβολικές τοποθεσίες (από Συσκευές συμβολικής ή φυσικής αναγνώρισης) Symbolic Location Σημασιολογικό Επίπεδο ομικό / Σχεσιακό Επίπεδο Μετρικό / Γεωμετρικό Επίπεδο Επίπεδο Εντοπισμού / Αναγνώρισης Σημασιολογικός ορισμός εντοπίσιμων οντοτήτων Σχέσεις εντοπίσιμων οντοτήτων με άλλες οντότητες Γεωμετρική αναπαράσταση εντοπίσιμων οντοτήτων Συμβολική αναπαράσταση εντοπίσιμων οντοτήτων Αναγνώριση εντοπίσιμων οντοτήτων Σχήμα 4 Τυπικό μοντέλο της αρχιτεκτονικής δομής μιας Υπηρεσίας LBS Figure 4 Typical model of the architecture of a Location Based Service

Όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα, η εν λόγω τυπική αρχιτεκτονική διαχωρίζει την αντιπροσώπευση των πληροφοριών, στις χωρικές οντότητες (π.χ. σημεία, περιοχές, κ.ά.) και στις εντοπίσιμες οντότητες (π.χ. οχήματα, κινητές συσκευές ή οτιδήποτε μπορεί να αναγνωρισθεί ή να εντοπισθεί με μια κινητή συσκευή, ή οτιδήποτε έχει συνυφασμένη με αυτό την έννοια της θέσης ή της τοποθεσίας) αντίστοιχα, που αντιστοιχούν στις αριστερές και δεξιές ορθογώνιες περιοχές (στήλες) στα επιμέρους επίπεδα μοντελοποίησης του γεωγραφικού χώρου που κινείται ο χρήστης. Οι πληροφορίας που αφορούν τις συμβολικές τοποθεσίες και τις φυσικές θέσεις/τοποθεσίες αναπαριστούν όσο το δυνατόν πιστότερα τις ιδιότητες του φυσικού χώρου, ενώ ανεβαίνοντας προς τα ανώτερα επίπεδα οι πληροφορίες γίνονται πιο αφηρημένες και προσεγγίζουν καλύτερα τις σημασιολογικές έννοιες που είναι κατανοητές από τους χρήστες μιας υπηρεσίας LBS. Πρακτικά, η ροή των πληροφοριών νοείται ότι γίνεται κάθετα μέσω κάθε επιμέρους επιπέδου με τη χρησιμοποίηση των οριζόντιων σχέσεων σε κάθε επίπεδο πληροφορίας. Το γενικό αυτό μοντέλο είναι αρκετό για να ικανοποιήσει τις διαφορετικές εφαρμογές LBS, ενώ παράλληλα είναι αρκετά γενικευμένο ώστε να είναι ανεξάρτητο από τις διαφορετικές τεχνολογίες εντοπισμού θέσης που αυτές θα χρησιμοποιούν (GPS, AGPS, συστήματα εσωτερικών χώρων, κ.ά.). Η προσέγγιση αυτή επιβάλλεται εν πολλοίς και από τη χρήση των οντολογιών, των οποίων ο σχεδιασμός είναι σημαντικό να καθορίζει τη δομή τους και τις διασυνδέσεις τους, αρχίζοντας από πιο γενικές ή τις πιο σημαντικές και πηγαίνοντας προς τις πιο εξειδικευμένες οντολογίες, δημιουργώντας κατ' αυτό τον τρόπο, μια δομή, ή μια αρχιτεκτονική, όπως το παραπάνω μοντέλο. Με τον τρόπο αυτό, επιτυγχάνεται η υλοποίηση μιας εύχρηστης υπηρεσίας LBS, η οποία αντί της απλής πρόσβασης σε στοιχεία, έχει ως βασικά χαρακτηριστικά: Τις ποικίλες επιμέρους υπηρεσίες (sub-services) αποτελούμενες από a. επιμέρους στοιχεία, b. άλλες υπηρεσίες ή c. συνδυασμό στοιχείων και υπηρεσιών Τη σύνθεση υπηρεσιών (composition of services) και οντολογιών διαφόρων παραμέτρων και στοιχείων που χρησιμοποιούνται από συγκεκριμένες υπηρεσίες, όπως a. υπηρεσίες επεξεργασίας χωρικών στοιχείων (π.χ., μετατροπές και μετασχηματισμοί συντεταγμένων, μετατροπή γραμμικών στοιχείων, υπολογισμός δρομολογήσεων, κ.ά.), b. υπηρεσίες επεξεργασίας θεματικών στοιχείων (π.χ., υπολογισμός γεωπαραμέτρων, χαρτογραφικές γενικεύσεις, κ.ά.), c. υπηρεσίες επεξεργασίας χρονικών στοιχείων (π.χ., δειγματοληψία παραμέτρων κινητικότητας του χρήστη κ.ά.). Την ανακάλυψη υπηρεσιών μέσα από τη χρήση αντίστοιχων οντολογιών υπηρεσιών (service ontologies), όπως a. Υπηρεσίες δημιουργίας ή ανάκτησης κατάλληλα μορφοποιημένων ψηφιακών χαρτών (π.χ., Web Map Server services) b. Υπηρεσίες αναζήτησης και εντοπισμού σημείων ή χωρικών οντοτήτων ενδιαφέροντος c. Υπηρεσίες γεωαναφοράς και γεωανάλυσης (π.χ., υπηρεσίες εντοπισμού της θέσης διευθύνσεων, κτιρίων, μνημείων και άλλων περιγραφικά προσδιορισμένων σημείων ενδιαφέροντος) 4. ΠΡΩΤΕΣ ΕΜΠΕΙΡΙΕΣ Προκειμένου να διερευνηθούν οι δυνατότητες και δυσκολίες ανάπτυξης τυπικών υπηρεσιών LBS σύμφωνα με το προαναφερόμενο τεχνικό πλαίσιο, εξετάστηκαν τα διάφορα στάδια υλοποίησης δύο τυπικών εφαρμογών αξιοποίησης της γεωγραφικής θέσης σε υπολογιστή παλάμης (palmtop), η οποία επιτρέπει, με τη χρήση ενός δέκτη GPS χειρός να είναι γνωστή σε κάθε χρονική στιγμή η ακριβής θέση του δέκτη και κάνοντας χρήση αυτής της πληροφορίας να είναι δυνατή η πρόσβαση σε ποικίλες πληροφορίες ή υπηρεσίες που αφορούν τη συγκεκριμένη θέση ή την περιβάλλουσα περιοχή καθώς και η πλοήγηση σε επιλεγμένους προορισμούς του άμεσου ενδιαφέροντος του χρήστη. Η αρχική προσπάθεια και πρακτική δοκιμή έγινε για ένα περιορισμένο γεωγραφικό χώρο όπως η Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου, προκειμένου να αποκτηθεί η πρώτη σχετική εμπειρία στο πλαίσιο του σχεδιασμού και ανάπτυξης ενός συστήματος καθοδήγησης και πληροφόρησης

ενός επισκέπτη στον χώρο αυτό, χρησιμοποιώντας μια δορυφορική εικόνα ΙΚΟΝΟΣ ως υπόβαθρο. Στη συνέχεια, η εν λόγω εφαρμογή επεκτάθηκε για έναν ευρύτερο γεωγραφικό χώρο, όπως η περιοχή του Μετσόβου υλοποιώντας ένα τυπικό σενάριο χρήσης τουριστικής πληροφορίας, από τουρίστες, φυσιολάτρες ή άλλους επισκέπτες του Μετσόβου που ενδιαφέρονται π.χ. για την περιήγηση τους στα αξιοθέατα της περιοχής (μοναστήρια, μουσεία, κ.ά.), για πεζοπορίες σε γραφικά μονοπάτια της υπαίθρου (Βάλια Κάλντα, Μαυροβούνι, κ.ά.) ή για την άμεση καθοδήγηση τους σε συγκεκριμένους προορισμούς της περιοχής (χιονοδρομικά κέντρα, ορειβατικά καταφύγια, κ.ά.). Λεπτομέρειες για τα αποτελέσματα και τις εμπειρίες που αποκομίστηκαν από τις δύο αρχικές αυτές έρευνες αναφέρονται αντίστοιχα στις εργασίες [1] και [2]. Συμπερασματικά αρκεί να αναφερθεί ότι η υλοποίηση των εν λόγω εφαρμογών εστιάστηκε στα ακόλουθα κύρια σημεία: Τον αυτόνομο προσδιορισμό της θέσης ενός χρήστη με ένα δέκτη GPS ενσωματωμένο σε ένα ipaq PDA εφοδιασμένου με το Arcpad, το εξειδικευμένο λογισμικό GIS της ESRI, με δυνατότητες κινητής χαρτογράφησης και διαχείρισης γεωπληροφοριών, καθώς και τις διαλειτουργικότητας του με δέκτες GPS ([6]). Την απεικόνιση των επιμέρους θέσεων και των διαδρομών κίνησης του χρήστη σε διαφορετικά υπόβαθρα (χάρτες, ορθοφωτοχάρτες από αεροφωτογραφίες και δορυφορικές εικόνες), συμπεριλαμβανομένων και διαφορετικών κλιμάκων. Τη χρήση των αποκαλούμενων "Info points ή Points of Interest, POIs" που απεικονίζουν σημαντικά σημεία της περιοχής ενδιαφέροντος ή κατά μήκος μιας συγκεκριμένης διαδρομής. Σε αυτά τα σημεία, ενσωματώνονται κατάλληλες πολυγλωσσικές (στα ελληνικά, αγγλικά, κ.ά.) πληροφορίες τουριστικού και πολιτισμικού περιεχομένου, υπό τη μορφή πολυμεσικών στοιχείων (ήχος, βίντεο, εικόνες, κείμενα) εμπλουτίζοντας σημαντικά την αξία των προσφερόμενων γεωπληροφοριακών πληροφοριών και υπηρεσιών. Τη δρομολόγηση του χρήστη προς και από συγκεκριμένους προορισμούς. Την δυνατότητα απαντήσεων σε καθορισμένες από το χρήστη επερωτήσεις για την ανάκτηση πληροφοριών μέσω της πρόσβαση στις βάσεις χωρικών δεδομένων του Arcpad. Ο συνδυασμός των υπό-συστημάτων που χρησιμοποιήθηκαν επέτρεψε να δοκιμαστούν στο πεδίο μια σειρά από βασικές διαδικασίες διαχείρισης γεωπληροφοριακού υλικού, όπως: 1. Προσθήκη επιπέδων (layers) πληροφορίας 2. Επεξεργασία των layers 3. Δημιουργία καινούργιων χαρακτηριστικών (χωρικών οντοτήτων) 4. Μετακίνηση των χαρακτηριστικών 5. Διαγραφή των χαρακτηριστικών 6. Επιλογή των χαρακτηριστικών 7. Κίνηση γύρω από το χάρτη 8. Πληροφορίες για κάποιο χαρακτηριστικό 9. Μέτρηση απόστασης μεταξύ χαρακτηριστικών και μεταξύ χαρακτηριστικών και του χρήστη 10. Εύρεση χαρακτηριστικών με συγκεκριμένες ιδιότητες Ιδιαίτερα, οι τελευταίες πέντε διαδικασίες ανέδειξαν τις δυνατότητες με τις οποίες μπορεί να γίνει επεξεργασία των δεδομένων αξιοποίησης της θέσης που προκύπτει από το GPS απευθείας στο Arcpad. Επιπλέον στα πλαίσια διαστρωμάτωσης και προσθαφαίρεσης διαφόρων λεπτομερειών από τον βασικό πυρήνα της εκάστοτε συγκεκριμένης εφαρμογής, διαπιστώθηκε η ανάγκη περαιτέρω εξέτασης των δυνατοτήτων χρησιμοποίησης εξατομικευμένων στοιχείων του χρήστη, της προσαρμογής μεμονωμένων προτιμήσεων στην απεικόνιση των διαδρομών και των κατευθύνσεων που δίνονται προς ένα χρήστη, και πιο προηγμένοι τρόποι αλληλεπίδρασης του χρήστη και της εκάστοτε εφαρμογής για την πρόσβαση του σε ένα σύνολο επιμέρους υπηρεσιών δυναμικού χαρακτήρα. 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΜΕΣΕΣ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΕΠΕΚΤΑΣΕΙΣ Μια άμεση ενδιαφέρουσα επέκταση των τυπικών αυτών εφαρμογών LBS που εξετάστηκαν παρουσιάζει η δυνατότητα σύνδεσης με το Διαδίκτυο και την απευθείας απόκτηση πληροφοριών ενδιαφέροντος μέσο της ασύρματης τεχνολογίας, την οποία μπορεί ήδη να εκμεταλλευθεί ο προαναφερόμενος εξοπλισμός και το λογισμικό που χρησιμοποιήθηκαν. Με τον

τρόπο αυτό, οι τεράστιες πηγές πληροφοριών, υπηρεσιών και γνώσης του Διαδικτύου θα προσδώσουν άμεση χρησιμότητα και περαιτέρω ευκολία στις αναζητήσεις των χρηστών τέτοιων εφαρμογών. Για το σκοπό αυτό προσβλέπουμε ότι θα χρησιμοποιηθεί το λογισμικό ArcIMS ως πυρήνας ενός Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών που θα αξιοποιεί την δυνατότητα παροχής πληροφορίας σχετική με χωρικά δεδομένα αλλά και την δημιουργία αντίστοιχων εφαρμογών με κοινό μέσο υποστήριξης το Διαδίκτυο, μέσω ενός Web Map Server που θα αποτελεί μια κοινή πλατφόρμα για την ανταλλαγή και ολοκλήρωση γεωγραφικής πληροφορίας από πολλαπλές πηγές δεδομένων και τη διαχείριση της γεωγραφικής πληροφορίας που θα παρέχεται στον τελικό χρήστη. Ήδη σχεδιάζουμε μια πιο ολοκληρωμένη εφαρμογή, η οποία προβλέπεται να παρέχει εναλλακτικά σενάρια πληροφοριακών επιλογών για τους επισκέπτες με την προσαρμογή της συμπεριφοράς του συστήματος στις αλλαγές στη θέση ενός χρήστη. Παραδείγματος χάριν, το σύστημα θα μπορεί (α) να προτείνει έναν διαφορετικό σύνολο περιηγήσεων ανάλογα με τα ενδιαφέροντα ενός επισκέπτη, τη θέση, το διαθέσιμο χρόνο, τους οικονομικούς περιορισμούς, τους περιορισμούς κινητικότητας, και τις τοπικές καιρικές συνθήκες ή επιπλέον (β) να προσαρμόζει το πρόγραμμα των εν λόγω περιηγήσεων καθώς οι συγκεκριμένες συνθήκες ή οι όροι επιλογής του χρήστη αλλάζουν. Βιβλιογραφία 1. Γεωργίου Ε. (2003), Υπηρεσίες Αξιοποίησης της Γεωγραφικής Θέσης, Διπλωματική Εργασία, Σχολή Αγρονόμων Τοπογράφων Μηχανικών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Ιούνιος. 2. Δεληκαράογλου, Δ., E. Γεωργίου (2004) Υπηρεσίες αξιοποίησης της γεωγραφικής θέσης Μια τυπική εφαρμογή για το Μέτσοβο, (πρακτικά υπό εκτύπωση) 4ο Διεπιστημονικό Διαπανεπιστημιακό Συνέδριο του Ε.Μ.Π. και του ΜΕ.Κ.Δ.Ε. του Ε.Μ.Π. "Η Ολοκληρωμένη Ανάπτυξη της Ηπείρου", Μέτσοβο, Σεπτ. 23-26. 3. Χαραλάμπους, Σ. (2004) - Οι Υπηρεσίες Αξιοποίησης της Θέσης (Location Based Services) και τα Συστήματα Προσδιορισμού Θέσης, Εργασία-Θέμα στο μεταπτυχιακό πρόγραμμα «Γεωπληροφορική», Σχολή Αγρονόμων Τοπογράφων Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 4. Becker, C., D. Nicklas (2004) Where do spatial context-models end and where do ontologies start? A proposal of a combined approach, Proc. of the First International Workshop on Advanced Context Modelling, Reasoning and Management in conjunction with UbiComp 2004. 5. Changlin Ma (2003) Techniques to Improve Ground-Based Wireless Location Performance Using a Cellular Telephone Network, University of Calgary, Department of Geomatics Engineering Report Number 20177, Ιούνιος. 6. ESRI (2000), ArcPad : Mobile Mapping and GIS, White Paper, September 2000. 7. Flury, T., G. Privat (2003) - An infrastructure template for scalable location-based services", Smart Objects Conference SoC 2003, Grenoble, 15-17 May. 8. Hardy P. and B. Yaser (2002) Domain ontologies for data sharing an example from environmental monitoring using field GIS, Computers & Geosciences Volume 28 (1), February, pp. 95-102 9. Pfoser D., N. Tryfona (2004) - Data Semantics In Location Based Services, Τεχνική Αναφορά, Ινστιτούτο Τεχνολογίας Υπολογιστών, Πάτρα. 10. Visser, U., H. Stuckenschmidt, G. Schuster, T. Vögele (2002) Ontologies for geographic information processing, Computers & Geosciences 28 (1), pp. 103 117.

Ongoing methodologies, standards, technological trends and challenges in Cartography and Geomatics for the development of Location Based Services DEMITRIS DELIKARAOGLOU Assistant Professor Department of Surveying Engineering National Technical University of Athens Abstract. Location Based Services (LBS) are currently considered as an innovative new field in the areas of Informatics and Geomatics. These services can allow suitably equipped users, once they have determined their position, to inquire general or personalized information relevant to this position or the surrounding area. This paper presents an overview of this promising new technological field. The ongoing techniques and the established standards and trends, which are influencing the development of LBS applications, are presented. Particular attention is given to the integration of two major Geomatics areas, those of satellite positioning technologies and the Geographic Information Systems (GIS), as well as their integration with the World Wide Web and the wireless communication networks. In addition, we present the basic operational aspects and the similarities and differences amongst two typical LBS applications which, for example, could serve different users in an area of limited extend or an extended area, where depending on the likely various needs, different solutions are sought for each case. Finally, on the basis of the first experiences gained from the development for these two LBS applications, reference is made to the further possibilities that are offered for LBS applications through the use of Web Map Services that are nowadays possible, particularly with regard to the capabilities for web-based distribution of spatial data and the likely extensions of Location Based Services to new classes of services like on-demand georeferencing, determination of location of Points of Interest, onthe-field mapping etc.